具有熱負載控制的流體噴射器的製作方法

2023-06-11 12:08:31 2

專利名稱：具有熱負載控制的流體噴射器的製作方法
技術領域：
本發明整體涉及單流體燃料噴射系統，更特別地，涉及能夠控制熱負載的燃料噴 射器和控制閥組件。
背景技術：
包括柴油發動機、汽油發動機、天然氣發動機和本領域已知的其他發動機在內的 發動機排出燃燒相關成分的複雜混合物。這些成分可以是氣態和固態物質，包括氮氧化合 物(NOx)和微粒物質。由於逐漸增長的環境意識，排放標準變得越來越嚴格，並且根據發動 機型號、發動機尺寸和/或發動機的分類規定發動機排放的NOx和微粒物質的量。工程師已經認識到共軌燃料系統可以用於改進柴油發動機的排放和性能。共軌燃 料系統可以提供高的噴射壓強、靈活的噴射模式(例如多次噴射)，並且可以獨立於發動機 轉速地操作。但是，因為與共軌燃料系統相關聯的高壓，它也具有更高的燃料洩漏的風險。 在高壓下的燃料洩漏傾向於產生熱量，熱量又被傳遞至噴射器部件。該熱量可以使溫度上 升並且可能改變噴射器部件的材料性質。在一些情況下，溫度可能高到導致高壓燃料系統 中的燃料分解和變得不穩定或氧化。這可能導致在諸如控制閥的噴射器部件上形成燃料沉 積。這些沉積可能會使控制閥部件變得粘滯或卡住，妨礙控制閥部件的運動。這可能導致 控制閥失效，並最終導致噴射器失效。為了滿足越來越嚴格的排放標準，發動機製造商使用了在任何特定的燃燒事件中 將燃料多次噴入燃燒室。多次噴射可以包括預噴射、主噴射和/或後噴射。在大多數情況 下，可以在任何給定的燃燒循環中通過多次對控制閥的致動進行控制來實現多次噴射。為 了實現這些多次致動事件，需要額外的電能。更多的閥致動次數可能導致燃料噴射器中的 高壓燃料的更多洩漏。更多洩漏可能又導致噴射器的內部溫度上升。多次噴射事件和更高的燃料壓強的使用可能對燃料噴射器的部件的熱能大小具 有顯著的影響。燃料噴射器中一個最熱的位置是高壓洩漏縫隙點(high-pressure leak split spot)。該點位於控制閥的中央處或附近。如果不對燃料噴射器進行充分的冷卻，控 制閥中升高的溫度可能導致螺線管失效。可能希望以控制高壓洩漏縫隙點處的溫度的方式 對燃料噴射器進行冷卻。授權予Popp的美國專利No. 6360963中公開了之前嘗試冷卻燃料噴射器的一個例 子。在該專利中，在針室的套筒中鑽出十字孔(cross hole)形式的開口。這些十字孔被設 置為允許氣態的燃料冷卻針閥的暴露表面。雖然該專利能夠實現將噴射器的針和端部保持 冷卻，但是它並不解決噴射器的最熱位置、高壓洩漏縫隙點處的溫度。因此，該控制閥仍容 易由於溫度過高而失效。本發明的具有熱負載控制的燃料噴射器和控制閥組件旨在克服上述問題中的一 個或多個。

發明內容
在一個方面，一種流體噴射器包括噴射器主體，其限定冷卻流體供給入口、高壓流 體供給入口以及排出口。噴射器還包括控制閥組件，其至少部分地設置在所述噴射器主體 中，所述控制閥組件流體連接至所述高壓流體供給入口、所述冷卻流體供給入口和所述排 出口。所述控制閥組件還包括閥主體，其具有用於接收閥杆的開口。控制閥組件還包括電 致動器，其至少部分地設置在所述閥主體中。控制閥組件還包括銜鐵，其與閥杆聯接，其中， 所述閥杆至少部分地設置在所述閥主體中。還包括負載螺釘，其設置在所述閥主體上並且 具有用於接收閥杆的開口。控制閥還包括徑向通道，其流體連接高壓洩漏縫隙點、所述冷卻 流體供給入口和所述排出口。在另一個方面，一種冷卻流體噴射器的方法包括提供噴射器主體的步驟，所述噴 射器主體限定冷卻流體供給入口、高壓流體供給入口和排出口。還提供控制閥組件，所述控 制閥組件至少部分地設置在所述噴射器主體中，所述控制閥組件流體連接至所述高壓流體 供給入口、所述冷卻流體供給入口和所述排出口。所述控制閥組件還包括閥主體，其具有用 於接收閥杆的開口。還包括閥杆，其至少部分地設置在所述閥主體中。控制閥還包括負載 螺釘，其具有用於接收閥杆的開口。該方法還包括將冷卻流體供給至高壓洩漏縫隙點的步驟。 將冷卻流體從所述高壓洩漏縫隙點排出並從所述噴射器排出的步驟也是本方法的一部分。在又一個方面，一種內燃機包括發動機殼體，其限定多個發動機氣缸，並且包括多 個活塞，每個活塞能夠在相應的一個發動機氣缸中移動。還包括燃料系統，其包括多個燃 料噴射器，每個燃料噴射器與多個發動機氣缸中的一個相關聯，每個燃料噴射器包括噴射 器主體和控制閥，其中，每個噴射器主體限定冷卻流體供給入口、高壓燃料供給入口和排出 口。每個控制閥組件至少部分地設置在所述噴射器主體中，並且流體連接至所述高壓燃料 供給入口、所述冷卻流體供給入口、以及所述排出口，並且所述控制閥組件還包括具有用於 接收閥杆的開口的閥主體。控制閥還包括電致動器和銜鐵，銜鐵與閥杆聯接，其中，所述閥 杆至少部分地設置在所述閥主體中。控制閥還包括負載螺釘，其設置在所述閥主體上並且 具有用於接收閥杆的開口。控制閥還包括徑向通道，其流體連接高壓洩漏縫隙點、所述冷卻 流體供給入口和所述排出口。在又一個方面，一種控制閥組件包括冷卻流體供給裝置和具有用於接收閥杆的開 口的閥主體。控制閥組件還包括電致動器和連接至閥杆的銜鐵，其中所述閥杆至少部分地 設置在所述閥主體中。還包括負載螺釘，其設置在所述閥主體上並且具有用於接收閥杆的 開口。控制閥還包括徑向通道，其流體連接至所述冷卻流體供給和高壓洩漏縫隙點。


圖1是使用根據本發明的共軌燃料噴射器的燃料系統的示意圖；圖2是根據本發明使用具有熱負載控制的示例性的控制閥組件的共軌燃料噴射 器的剖面圖；圖3是根據本發明的示例性的控制閥組件的放大圖；圖4是根據本發明的示例性的負載螺釘的上表面的示圖；圖5是根據本發明的示例性的負載螺釘的下表面的示圖；圖6是根據本發明的示例性的負載螺釘的側視圖。
具體實施例方式參照圖1，示出使用共軌燃料噴射器10的燃料系統。容器12容納處於環境壓強下 的燃料。輸送泵14經過供給管線16抽取低壓燃料並且將其提供至冷卻燃料供給管線18。 冷卻燃料供給管線18將低壓燃料提供給噴射器10以用於冷卻目的。本領域技術人員將理 解，在不脫離本發明的本質和範圍的情況下，可以並行地或串行地將冷卻燃料供給至噴射 器。如果並行地供給冷卻燃料，每個噴射器都接收直接來自容器12的冷卻流體。替代地， 如果串行地供給冷卻燃料，則僅第一個噴射器接收來自容器的冷卻燃料。當該冷卻燃料被 排出時，它沿著管線依次地被供給至下一個噴射器。每個噴射器10中，低壓燃料經過冷卻迴路(後文將具體說明)，冷卻迴路中低壓燃 料經過高壓洩漏縫隙點20(見圖2和圖幻並且排出噴射器10。排出的燃料經過燃料返回 管線22最終返回至容器12。輸送泵14也將低壓燃料提供至高壓泵24。接著高壓泵M將燃料加壓至希望的燃 料噴射壓強水平，並且將燃料輸送給燃料軌道26。燃料軌道沈中的壓強部分地通過安全 閥觀控制，如果燃料軌道沈中的壓強超過希望的壓強，則安全閥觀使燃料溢出至燃料返 回管線22。燃料噴射器10從燃料軌道沈抽取燃料並且將其噴射入發動機的燃燒室(未示 出)。噴射器10未噴射的燃料溢出至燃料返回管線22。電子控制模塊(ECM) 30提供對系 統的整體控制。ECM 30接收例如來自連接至燃料軌道沈的壓力傳感器32和溫度傳感器 34的多種輸入信號以確定操作狀況。然後ECM 30向包括輸送泵14、高壓泵M和燃料噴射 器10在內的多個部件發送多種控制信號。參照圖2，示出每個燃料噴射器10的內部結構和流體線路。特別地，噴射器主體36 限定互相連接的高壓燃料供給入口 38和噴嘴燃料供給通道40和控制閥供給通道42。噴嘴 燃料供給通道40與噴嘴室44流體連通。控制閥供給通道42與控制閥組件46流體連通。 截止針(check needle) 48設置在噴嘴室44中。截止針48具有第一端50和第二端52。截 止針48能夠在第一位置和第二位置之間移動。在第一位置下，截止針48的第一端50靠在 閥座M上並且阻塞位於噴射器尖端58中的至少一個孔口 56。致偏彈簧49使截止針48偏 向截止針48第一位置。如下文將更具體解釋的，在第二位置下，截止針48的第一端50至 少部分地離開至少一個孔口 56，從而允許燃料被噴入燃燒室(未示出)。噴射器主體36還限定截止控制通道60。截止控制通道60與截止控制室62流體 連通。截止針48的第二端52設置在截止控制室62中。截止控制通道60也通過控制閥組 件46選擇性地與控制閥供給通道42流體連通。控制閥組件46也可以選擇性地使截止控 制通道60與排出通道64和排出出口 66流體連通。燃料噴射器10的操作至少部分地由控制閥組件46控制。如圖2和圖3所示，控 制閥組件46的至少一部分可以設置在噴射器10的噴射器主體36中。控制閥組件46可以 包括上部閥主體68、舉升板70和下部閥主體72。上部閥主體68、舉升板70和下部閥主體 72可以通過緊固機構或螺釘74保持在一起。控制閥組件46還可以包括負載螺釘76。負 載螺釘76設置在上部閥主體68上並且可以具有螺紋側面77以使得其能夠旋入噴射器主 體上的匹配的螺紋(未示出)中。當就位時，負載螺釘76向上部閥主體68、舉升板70和下部閥主體72施加向下的力，從而使得它們在噴射器主體36中的移動最小。控制閥組件46還可以包括與閥杆80相聯接的銜鐵78。銜鐵78可以設置在負載 螺釘78的上方。閥杆80可以設置在延伸穿過負載螺釘76、上部閥主體68、舉升板70和下 部閥主體72的開口中。閥杆80可以在低壓閥座82和高壓閥座84之間移動。致偏彈簧85 使閥杆80偏向低壓閥座82。當閥杆80位於低壓閥座82上時，截止控制通道60與控制閥 供給通道42流體連通。相反，當閥杆80位於高壓閥座84上時，截止控制通道60與排出通 道74流體連通。控制閥組件46還可以包括電致動器86。圖2和圖3所示的電致動器86為螺線 管。但是，本領域技術人員將理解，在不脫離本發明的範圍的情況下，也可以使用諸如壓電 裝置的其他類型的電致動器。現在將說明噴射器10的操作。截止針48的打開和關閉部分地通過噴嘴燃料供給 通道40和截止控制通道60中高壓燃料的存在來控制。致偏彈簧49在截止針48的打開和 關閉中也起作用。當不希望進行噴射事件時，控制閥組件46的電致動器86不通電。高壓 燃料通過高壓燃料入口沈進入噴射器10。壓力燃料通過控制閥供給通道42被提供給控制 閥組件46。在未通電狀態，控制閥組件46提供控制閥供給通道42和截止控制通道60之 間的流體連通。因此，來自截止控制通道60的高壓燃料提供作用於截止針48的第二端52 上的液壓負載。該液壓負載將保持截止針48關閉，使得截止針48的第一端50保持與閥座 54接觸並且沒有燃料從孔口 56噴出。當希望進行噴射時，控制閥組件46的電致動器86被通電。圖2和圖3示出的電 致動器為螺線管。由此，當通電時，電致動器86形成電磁場，導致銜鐵78克服致偏彈簧85 的力並舉升。聯接至銜鐵78的閥杆80也舉升至較高位置或高壓閥座84。在該位置下，來 自控制閥供給通道42的壓力燃料不再與截止控制通道60流體連通。而是截止控制通道60 與排出通道64流體連通。因此高壓燃料排出截止控制通道60，且施加於截止針48的第二 端52的液壓負載開始消減。隨著液壓負載的消減，來自噴嘴燃料供給通道40的高壓燃料將 向截止閥48的表面施加液壓力，導致截止閥48打開並且開始將燃料噴入發動機氣缸(未 示出)。當希望停止噴射時，電致動器86停止通電。隨著電致動器86產生的電磁場消失， 致偏彈簧85的力作用於銜鐵78，且閥杆80返回以關閉低壓閥座82。當閥杆80位於低壓 閥座82上時，截止控制通道60再一次與控制閥供給通道42流體連通。最終，液壓負載再 次施加於截止針48的第二端52。由此，截止針48的第一端50被迫返回以接觸閥座M並 且孔口 56被阻塞。在噴射事件中，當閥杆80位於高壓閥座84時，高壓燃料可能傾向於洩漏。可能洩 漏的燃料的示例性的壓強可以高達並且超過190MPa。在這些高壓下時，洩漏的燃料傾向於 朝向噴射器中壓強較低的位置移動。已知的一個這種位置是高壓洩漏縫隙點20。該位置一 般被定義為洩漏的壓力燃料沿著閥杆移往的任何位置。特別地，如圖2和圖3所示，高壓洩 漏縫隙點可以被定義為上部閥主體68、負載螺釘76和閥杆80之間的接口。由此，從高壓閥 座84洩漏的壓力燃料可以經過上部閥主體68移動至高壓洩漏縫隙點。出現在這些高壓處的燃料洩漏傾向於產生過量的熱量。這一熱量可以被傳導至包 括閥杆80和電致動器86的其他噴射器部件。傳遞至噴射器部件的過量的熱量使得他們的溫度上升，並且可以改變部件材料性質。因此，可能對噴射器的性能和使用壽命產生負面影 響。雖然不那麼常見，但是當閥杆80位於低壓閥座82時也可能出現高壓燃料的洩漏。 因此，當來自控制閥供給通道42的燃料與截止控制通道60流體連通時高壓燃料可能洩漏。 該高壓燃料也可能經過上部閥主體68沿著閥杆80向上移動至高壓洩漏縫隙點20。這一洩 漏也可能產生過量的熱量並且對噴射器部件和性能造成負面影響。獨立的燃料噴射器10中的冷卻系統可以用於對抗過高的溫度和控制噴射器部件 的溫度。噴射器主體36還可以限定聯接至冷卻流體供給通道90的冷卻流體入口 88。冷卻 流體供給通道90將相對低溫的低壓燃料引導至控制閥組件46以降低噴射器10的溫度。具體來說，冷卻流體供給通道90將相對低溫的低壓燃料提供給負載螺釘容器92。 負載螺釘容器92可以是由負載螺釘76限定的碗型的容器。負載螺釘容器92具有開口 81， 閥杆80設置在開口 81中。供給至負載螺釘容器92的冷卻燃料沿著閥杆80的側面83向下滲至高壓洩漏縫 隙點20。高壓洩漏縫隙點20通常可以是燃料噴射器10中的最熱的位置。通過將低壓冷卻 燃料直接引導至該位置，可有效並高效地對噴射器10中的熱負載進行控制。來自高壓洩漏 縫隙點20的過多的熱量被傳導至供給至高壓洩漏縫隙點20的低壓冷卻燃料。該低壓冷卻 燃料接著經過徑向通道94移動至環形間隙96，環形間隙96可以定義為噴射器主體36與上 部閥主體68、舉升板70和下部閥主體72的外邊緣之間的空間。徑向通道94和環形間隙 96與排出通道64流體連通。因此，低壓冷卻燃料最終通過排出通道64和排出出口 66從噴 射器10中排出。徑向通道94將低壓冷卻燃料從高壓洩漏縫隙點20帶走。因此，徑向通道94的 尺寸被設置為將至少與提供至高壓洩漏縫隙點20的冷卻燃料一樣多的質量流量有效地帶 走。此外，只要徑向通道94提供低壓燃料入口 90、高壓洩漏縫隙點20、排出通道64和排出 出口 66之間的流體連通，徑向通道94可以以多種方式形成。例如，如圖2、3、5和6所示，負載螺釘76的下表面98可以具有一個或多個突起 100。這些突起100防止負載螺釘76的下表面98平齊地抵靠上部閥主體68的上表面102。 相反，負載螺釘76的突起100與上表面102接觸。這樣，通過負載螺釘76的下表面98和 上部閥主體68的上表面102之間的空間形成徑向通道94。雖然沒有示出，但是本領域人員 應當理解，徑向通道94可以替代地通過將突起設置在上部閥主體86的上表面102上形成。 同樣，徑向通道94也可以通過將突起設置在負載螺釘76的下表面98和上部閥主體68的 上表面102上形成。徑向通道94可以替代地在沒有突起的情況下形成。例如，在表面98和/或表面 102中可以切出一個或多個通道或徑向刻痕。這些通道或徑向刻痕可以沿著表面98和表面 102中的一者或兩者從高壓洩漏縫隙點20延伸至環形間隙96。此外，通道或徑向刻痕的尺 寸可以設置為能夠有效地處理由冷卻流體供給通道90供給的低壓冷卻燃料流量。在又一 種實施方式中，可以通過從高壓洩漏縫隙點20經過負載螺釘76或者上部閥主體68、舉升板 70和下部閥主體72中的一個或多個鑽孔來形成徑向通道94。工業實用性本發明提供在共軌燃料噴射系統中的一種優選的應用。此外，本發明提供在單流體(燃料)噴射系統中的優選的應用。雖然在壓燃發動機的情況下說明了本發明，但是本 發明可以應用於其他的發動機應用，包括但不限於火花點燃發動機。本發明的燃料噴射器 通過將冷卻燃料引導至噴射器中的最熱位置之一、高壓洩漏縫隙點的冷卻系統來降低燃料 噴射器的操作溫度。這樣能夠實現噴射器部件的一致且可靠的操作。在一種優選的實施方式中，燃料噴射器10通過冷卻燃料供給管線18和輸送泵14 接收低壓冷卻燃料。該冷卻燃料從冷卻流體入口 88進入噴射器10。冷卻流體入口 88與冷 卻流體供給通道90流體連通。冷卻流體供給通道90從冷卻流體入口 88經過噴射器主體 36延伸至控制閥組件46。特別地，冷卻流體供給通道90將冷卻燃料提供給負載螺釘容器 92。閥杆80也設置在負載螺釘容器92中。冷卻燃料能夠沿著閥杆80的側面83向下直至 到達高壓洩漏縫隙點20。高壓洩漏縫隙點是噴射器10中最熱的位置之一。提供至高壓洩 漏縫隙點的冷卻燃料接著經過徑向通道94移動至環形間隙96。冷卻燃料從環形間隙96被 引導至排出通道64並通過排出出口 66從噴射器10排出。冷卻流體從排出出口 66最終返 回至容器12。本發明的噴射器通過利用上述的內部冷卻迴路控制共軌燃料噴射器內的熱負載。 這樣，控制閥組件46以及噴射器中的最熱位置之一的高壓洩漏縫隙點20被冷卻。通過將 冷卻燃料直接提供至高壓洩漏縫隙點，本發明的噴射器提供有效的熱能傳輸。例如，實驗室 測試已經顯示，不使用本發明的冷卻方法的噴射器可能操作在150-160°C的溫度下，而使用 本發明的方法的噴射器可能操作在100-110°C的溫度下。通過在顯著降低的溫度下操作，可 以實現更加一致和可靠的噴射器性能。上述說明僅意於用作示例目的，而不意於以任何方式限制本發明的範圍。因此，本 領域技術人員將理解，在不脫離本發明的精神範圍的情況下，可以對示出的實施方式進行 多種修正，本發明的精神和範圍由權利要求書的內容限定。
權利要求
1.一種流體噴射器，包括噴射器主體，其限定冷卻流體供給入口、高壓流體供給入口以及排出口 ；以及 控制閥組件，其至少部分地設置在所述噴射器主體中，所述控制閥組件流體連接至所 述高壓流體供給入口、所述冷卻流體供給入口和所述排出口，所述控制閥組件還包括 閥主體，其具有用於接收閥杆的開口 ； 電致動器，其至少部分地設置在所述閥主體中； 銜鐵，其與閥杆聯接，其中，所述閥杆至少部分地設置在所述閥主體中； 負載螺釘，其設置在所述閥主體上並且具有用於接收閥杆的開口 ；以及 徑向通道，其流體連接高壓洩漏縫隙點、所述冷卻流體供給入口和所述排出口。
2.根據權利要求1所述的流體噴射器，其中，所述負載螺釘中的開口還形成負載螺釘 容器，所述負載螺釘容器流體連接至低壓流體供給入口、所述高壓洩漏縫隙點、所述徑向通 道和所述排出口。
3.根據權利要求2所述的流體噴射器，其中，所述噴射器主體還限定冷卻通道，所述冷 卻通道流體連接所述低壓流體供給入口和所述負載螺釘容器。
4.根據權利要求3所述的流體噴射器，其中，所述負載螺釘還包括位於外周表面上的 螺紋，且所述噴射器主體還包括匹配的螺紋，以使得所述負載螺釘能夠在所述噴射器主體 中固定就位。
5.根據權利要求4所述的流體噴射器，其中，所述閥主體是上部閥主體，且所述控制閥 組件還包括下部閥主體、舉升板，其中所述舉升板設置在所述上部閥主體和所述下部閥主 體之間，且所述上部閥主體、所述下部閥主體和所述舉升板中的每一個均具有用於接收閥 杆的開口。
6.根據權利要求5所述的流體噴射器，其中，所述負載螺釘具有設置在其下表面上並 且與所述上部閥主體的上表面接觸的至少一個突起，且其中所述上部閥主體和所述負載螺 釘之間的空間形成所述徑向通道。
7.根據權利要求5所述的流體噴射器，其中，所述上部閥主體具有設置在其上表面上 並且與所述負載螺釘的下表面接觸的至少一個突起，且其中所述上部閥主體和所述負載螺 釘之間的空間形成所述徑向通道。
8.根據權利要求5所述的流體噴射器，其中，所述徑向通道通過在所述負載螺釘、所述 上部閥主體、所述舉升板和所述下部閥主體中的至少一個中的鑽孔形成。
9.一種冷卻流體噴射器的方法，包括下述步驟提供噴射器主體，所述噴射器主體限定冷卻流體供給入口、高壓流體供給入口和排出 口 ；以及提供控制閥組件，所述控制閥組件至少部分地設置在所述噴射器主體中，所述控制閥 組件流體連接至所述高壓流體供給入口、所述冷卻流體供給入口和所述排出口，所述控制 閥組件還包括閥主體，其具有用於接收閥杆的開口 ； 閥杆，其至少部分地設置在所述閥主體中； 負載螺釘，其具有用於接收閥杆的開口 ； 將冷卻流體供給至高壓洩漏縫隙點；以及將冷卻流體從所述高壓洩漏縫隙點排出並從所述噴射器排出。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，通過由所述噴射器主體限定並且流體連接所述 冷卻流體供給入口、形成在所述負載螺釘中的負載螺釘容器、以及所述高壓洩漏縫隙點的 通道促進所述供給步驟。
11.根據權利要求10的方法，其中，通過流體連接所述高壓洩漏縫隙點、所述噴射器中 的排出通道以及所述排出口的徑向通道促進所述排出步驟。
12.一種內燃機，包括發動機殼體，其限定多個發動機氣缸，並且包括多個活塞，每個活塞能夠在相應的一個 發動機氣缸中移動；以及燃料系統，其包括多個燃料噴射器，每個燃料噴射器與多個發動機氣缸中的一個相關 聯，每個燃料噴射器包括噴射器主體和控制閥；其中，每個噴射器主體限定冷卻流體供給入口、高壓燃料供給入口和排出口 ；且 其中每個控制閥組件至少部分地設置在所述噴射器主體中，並且流體連接至所述高壓 燃料供給入口、所述冷卻流體供給入口、以及所述排出口，並且所述控制閥組件還包括 閥主體，其具有用於接收閥杆的開口 ； 電致動器；銜鐵，其與閥杆聯接，其中，所述閥杆至少部分地設置在所述閥主體中；和 負載螺釘，其設置在所述閥主體上並且具有用於接收閥杆的開口 ；以及 徑向通道，其流體連接高壓洩漏縫隙點、所述冷卻流體供給入口和所述排出口。
13.根據權利要求12所述的內燃機，其中，所述負載螺釘中的開口還形成負載螺釘容 器，所述負載螺釘容器流體連接至所述冷卻流體供給入口、所述高壓洩漏縫隙點、以及所述 排出口。
14.根據權利要求13所述的內燃機，其中，所述噴射器主體還限定冷卻通道，所述冷卻 通道流體連接低壓燃料入口和所述負載螺釘容器。
15.根據權利要求14所述的內燃機，其中，所述負載螺釘還包括位於外周表面上的螺 紋，且所述噴射器主體還包括匹配的螺紋，以使得所述負載螺釘能夠在所述噴射器主體中 固定就位。
16.根據權利要求15所述的內燃機，其中，所述閥主體是上部閥主體，且所述控制閥組 件還包括下部閥主體、舉升板，其中所述舉升板設置在所述上部閥主體和所述下部閥主體 之間，且所述上部閥主體、所述下部閥主體和所述舉升板中的每一個均具有用於接收閥杆 的開口。
17.根據權利要求16所述的內燃機，其中，所述負載螺釘具有設置在其下表面上並且 與所述上部閥主體的上表面接觸的至少一個突起，且其中所述上部閥主體和所述負載螺釘 之間的空間形成所述徑向通道。
18.根據權利要求16所述的內燃機，其中，所述上部閥主體具有設置在其上表面上並 且與所述負載螺釘的下表面接觸的至少一個突起，且其中所述上部閥主體和所述負載螺釘 之間的空間形成所述徑向通道。
19.根據權利要求16所述的內燃機，其中，所述徑向通道通過在所述負載螺釘、所述上 部閥主體、所述舉升板和所述下部閥主體中的至少一個中的鑽孔形成。
20.一種控制閥組件，包括冷卻流體供給裝置；閥主體，其具有用於接收閥杆的開口 ；電致動器；銜鐵，其連接至閥杆，其中所述閥杆至少部分地設置在所述閥主體中；負載螺釘，其設置在所述閥主體上並且具有用於接收閥杆的開口 ；以及徑向通道，其流體連接至所述冷卻流體供給和高壓洩漏縫隙點。
21.根據權利要求20所述的控制閥組件，其中，所述負載螺釘中的開口還形成負載螺 釘容器，所述負載螺釘容器流體連接至所述冷卻流體供給裝置、所述高壓洩漏縫隙點、以及 所述徑向通道。
22.根據權利要求21所述的控制閥組件，其中，所述閥主體是上部閥主體，且所述控制 閥組件還包括下部閥主體、舉升板，其中所述舉升板設置在所述上部閥主體和所述下部閥 主體之間，且所述上部閥主體、所述下部閥主體和所述舉升板中的每一個均具有用於接收 閥杆的開口。
23.根據權利要求22所述的控制閥組件，其中，所述負載螺釘具有設置在其下表面上 並且與所述上部閥主體的上表面接觸的至少一個突起，且其中所述上部閥主體和所述負載 螺釘之間的空間形成所述徑向通道。
24.根據權利要求22所述的控制閥組件，其中，所述上部閥主體具有設置在其上表面 上並且與所述負載螺釘的下表面接觸的至少一個突起，且其中所述上部閥主體和所述負載 螺釘之間的空間形成所述徑向通道。
25.根據權利要求22所述的控制閥組件，其中，所述徑向通道通過在所述負載螺釘、所 述上部閥主體、所述舉升板和所述下部閥主體中的至少一個中的鑽孔形成。
全文摘要
本發明公開了一種具有熱負載控制的流體噴射器。一種共軌單流體噴射系統包括燃料噴射器和控制閥組件，其具有內部冷卻流體迴路以改進噴射器的整體使用壽命和性能。這是通過將冷卻流體供給至噴射器並使得冷卻流體能夠與燃料噴射器中的最熱位置之一、高壓洩漏縫隙點直接接觸來實現的。通過將冷卻流體直接提供至該位置、然後使得冷卻流體能夠排出噴射器，本發明有效地並高效地管理噴射器中的熱負載。
文檔編號F02M51/06GK102086827SQ20101057986
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月2日 優先權日2009年12月3日
發明者D·Y·錢 申請人:卡特彼勒公司